La rénovation d'un Mondiale Simplex type L

Bonjour à tous

Suite au petit reportage de la partie électrique de mon tour :
https://passion-usinages.forumgratuit.org/t4591-renovation-mondiale-type-l-partie-elec

J'ai aussi reçu quelques demandes par MP, je complète donc mon post par un petit récap et infos supplémentaires...

Le tour dans son jus :


Je l'avais acheté à un collège technique dans les années 70 et plus ou moins rénové avec les moyens du bord de l'étudiant que j'étais à l'époque. Fabriqué en 1950, il s'agit d'un Mondiale type Simplex CL1, à banc semi-rompu (hauteur de pointe de 8 ou 14") et entre-pointe de 40" (soit environ 1 m).

Exilé - volontairement - à Grenoble pour des raisons professionnelles, la machine est restée chez mon frangin pendant un peu plus de 30 ans. De retour au pays et après la construction de ma maison (et de mon petit atelier) j'ai enfin attaqué sa rénovation en commencant par un démontage complet :



L'idée, comme je l'ai déjà dit (post ci-dessus) était de se débarrasser de l'imposant et très bruyant variateur de vitesse mécanique pour le remplacer par une transmission directe par courroies avec un moteur piloté par un VV mono-tri.

Le perçage de l'aération / ventilation sur le coté du bâti, à l'endroit présumé du moteur. Un gros ventilo de PC commandé par une sortie du VV se met en route sur seuil de température (image thermique du moteur) :



Les glissières support moteur avec réglage de tension de courroies (les glissières sont des rails Alphen de récup)



Masticage, ponçage et peinturage ...


Le moteur en place, les raccordements avec l'inter général, le transfo d'isolement 24 Vcc et ses protections.
(le capot de protection anti-gouttes d'huile enlevée)


Nota : le premier moteur essayé (moteur de couleur bleue de la photo ci-dessus) était un ABB récupéré d'une machinerie d'ascenseur. Malheureusement, ces moteurs sont très spéciaux avec un glissement trop important incompatible avec ce que je voulais en faire, notamment au niveau des temps de freinage rapide par injection DC. Je l'ai donc remplacé par un moteur plus conventionnel.

Pas de mauvaises surprises lors de cette rénovation. Quelques petits soucis tout de même avec, en plus du moteur qui n'allait pas, il a fallu rectifier la broche et rebaguer le fourreau, une crapaudine cassée qu'il a fallu braser et reprendre au tour, le plateau support de mandrin qui ne tournait pas très rond. Le remontage du traînard et de la boite Norton en particulier ont été un brin fastidieux, ... mais bon, il faut se dire que ça fait partie du plaisir.



A l'exception de l'arrosage (sans doute une micro lub) et des plaques indicatrices (par gravure chimique - l'occasion d'un prochain post) mon tour est maintenant opérationnel.


Moi content !!!

Ce n'est pas fini ... Cet automne, je vais attaquer la rénovation de cette vénérable dame qui va bientôt fêter ses cent ans !!


Mais ceci sera une autre histoire...

Bonjour Maurice

je constate que tu as bien bossé ces derniers temps ! jolie machine !
au boulot maintenant pour la "mémère" a fraiser !

amicalement JC

bonsoir Maurice,

très belle restauration que voici      et comme dit berola, au boulot maintenant.

bonne continuation pour le reste.

bonne soirée. 

Bonjour à tous,

Bravo Maurice pour cette belle réalisation.

Le retour de ton expérience va être bien utile à tous au sujet du comportement du tour maintenant que sa transmission est bigrement simplifiée.

Si j'ai bien compris tu as maintenant un rapport fixe entre le moteur et ''l'entrée de la poupée fixe''. Il ne doit plus rester que le dispositif ""harnais-volée'' pour opter sur une vitesse qui est affinée par ailleurs par le VF.

Qu'en est-il du couple disponible à la broche ? Ce point est toujours oublié par les utilisateurs car il se trouve être ajusté automatiquement dès lors qu'on ajuste la vitesse de coupe. Ainsi, un perçage avec un foret de 40 doit demander un couple à peu près cinq fois supérieur à ce que demande un foret de 8, mais comme la vitesse de rotation doit être cinq fois plus faible pour  que soit maintenue égale la vitesse de coupe, l'habituelle transmission mécanique avec boite ou variateur (de tous types) engendre de fait un couple cinq fois plus élevé.

Le dérailleur de nos vélos permet, certes de configurer différemment la transmission suivant si on est en balade familiale ou si on est parti avec l'envie de faire un bon chrono, mais son rôle principal est surtout celui d'ajuster pour que le couple moteur soit toujours supérieur au couple résistant.

Ce n'est pas le cas avec le variateur de fréquence qui lui diminue la vitesse mais sans augmenter le couple disponible. On n'est plus dans le cas d'un système à ''puissance constante'' mais dans un système à "couple constant". Ce reproche de faiblesse de couple moteur disponible à la broche a été fait aux tours à bois quand les constructeurs ont abandonné les poulies étagées au profit du VF.
Les années passent et les préoccupations demeurent : te souviens-tu Maurice que nous avions déjà pas mal débattu de cette question quand nous nous étions rencontrés au moment du lancement de ce forum quelque part entre Drôme et Isère ?

Aussi, tu comprendras que nous aurons plaisir d'avoir tes commentaires que nous savons par avance étayés, compréhensibles et sincères donc crédibles. Par avance aussi nous t'en remercions.
Bon été à tous.Papeteme

Bonsoir
C'est vrai que l'association Variateur /harnais sur une fraiseuse est une excellente solution qui permet d'avoir vitesse , couple et/ou les deux a la fois .
C'est une variante de cette solution que j'ai adopté sur ma perceuse qui est munie d'un variateur mécanique Varihainaut dont le moteur est alimenté par un variateur . La machine va de 0 a 5000 tr en jouant sur les deux systèmes.
En taraudage suivant comment on règle les deux , pour une même vitesse on peut soit caler le mandrin entre deux doigts soit avoir un gros couple . Difficile de casser un taraud avec ça !
Autres techniques , autre époque ........
@+

Bonjour à tous

Merci pour vos compliments

Papeteme a écrit:Si j'ai bien compris tu as maintenant un rapport fixe entre le moteur et ''l'entrée de la poupée fixe''. Il ne doit plus rester que le dispositif ""harnais-volée'' pour opter sur une vitesse qui est affinée par ailleurs par le VF

C'est exactement ça.

Papeteme a écrit:Qu'en est-il du couple disponible à la broche ? Ce point est toujours oublié par les utilisateurs car il se trouve être ajusté automatiquement dès lors qu'on ajuste la vitesse de coupe. Ainsi, un perçage avec un foret de 40 doit demander un couple à peu près cinq fois supérieur à ce que demande un foret de 8, mais comme la vitesse de rotation doit être cinq fois plus faible pour  que soit maintenue égale la vitesse de coupe, l'habituelle transmission mécanique avec boite ou variateur (de tous types) engendre de fait un couple cinq fois plus élevé. Ce n'est pas le cas avec le variateur de fréquence qui lui diminue la vitesse mais sans augmenter le couple disponible. On n'est plus dans le cas d'un système à ''puissance constante'' mais dans un système à "couple constant". Ce reproche de faiblesse de couple moteur disponible à la broche a été fait aux tours à bois quand les constructeurs ont abandonné les poulies étagées au profit du VF.
Les années passent et les préoccupations demeurent : te souviens-tu Maurice que nous avions déjà pas mal débattu de cette question quand nous nous étions rencontrés au moment du lancement de ce forum quelque part entre Drôme et Isère ?

Ah ! le vieux débat couple / puissance ….

Je me rappelle bien notre conversation lors de la rencontre à Trevoux. Le sujet concernait les plages d'utilisation des variateurs pour les machines outils.

Au delà du fait que beaucoup d'entre nous l'utilisent principalement pour avoir une alimentation en triphasé à partir du monophasé, on goûte vite au plaisir de la souplesse de la variation de vitesse et …. on peut oublier parfois que la machine est équipée d'une boîte à vitesse (ce qui n'était pas tout à fait le cas pour mon tour).

Le Constructeur de la machine a calculé sa transmission (matière, diamètres d'arbres, module des engrenages, etc.) en fonction des performances couple/vitesse attendues et que si on s'écarte trop des étagements prévus, la machine utilisée aux limites, on court le risque de casse ou d'usure prématurée ; d'autant plus que, pour le cas général, nos machines ne sont pas toutes jeunes. Par exemple, si nous poussons le raisonnement à l'extrême, avec une machine équipée d'une boîte, on imagine mal tourner à 100 Hz avec des rapport prévus pour de petites vitesse ou à 20 Hz pour ceux prévus en grande vitesse. Bref, tout le monde l'aura compris, comme l'on dit, il faut respecter la mécanique.

Quelques petits rappels "aux dimensions" :
* L'effort de coupe est indépendant de la vitesse et du diamètre de la pièce
* La puissance nécessaire à la broche est indépendante du diamètre de la pièce
* La vitesse de rotation est inversement proportionnelle au diamètre de la pièce
* Un boite à vitesse, un jeu de poulies - courroies sont des transmissions à puissance constante (au rendement près).

Et pour les moteurs asynchrone d'entraînement :
* La vitesse est proportionnelle à la fréquence (à la variation de glissement près)
* Le couple moteur maxi est proportionnel au carré de la tension
* Les valeurs nominales du moteur (tension, courant) ne doivent pas être dépassées
* Une vitesse trop basse ne permet pas de ventiler correctement un moteur (sauf si ventilation forcée).

Pour le cas d'utilisation qui nous intéresse (*), le variateur maintient le rapport U/f constant (U étant la tension d'alimentation, et f, la fréquence). Pour faire simple, si j'augmente la vitesse par action sur le potentiomètre, le VV va automatiquement augmenter la tension afin de maintenir le couple moteur.

(*) Pour nos applications, la technique généralement utilisée est celle du contrôle de tension, en particulier le contrôle U/f.

Malheureusement, on l'oublie souvent, au delà de 50 Hz (donc au delà de la vitesse nominale du moteur) la valeur efficace de la tension fournie par le VV n'augmente plus. Le VV ne peut plus maintenir le rapport U/f constant et par conséquences … le couple moteur disponible diminue !! Les efforts de coupe trop importants devront donc être évités au dessus de la vitesse nominale.

Pour revenir à mon tour, j'ai fait en sorte qu'à 50 Hz, la broche en prise directe (volée) tourne autour des 800 t/mn. Au harnais, toujours à 50 Hz, elle tournera à 200 t/mn. Lors du paramétrage du VV, j'ai prévu une plage de variation fréquence de 25 Hz à 100 Hz ce qui donne une plage de variation de 400 à 1600 t/mn à la volée et de 100 à 400 t/mn au harnais. Le rapport harnais / volée (backgear) étant de 1:4, je ne pouvais faire autrement que d'avoir une plage de fréquence de 1:4 afin d'éviter les "trous" de vitesses.

A vous lire ...

Bonjor,

Voilà des enseignements oh combien utiles et si bien racontés.
Encore merci à vous.

Bien cordialement,
sachem35